Geothermal heating system para sa isang country house: do-it-yourself features

Alam natin na ang geothermy ay ang init ng Earth, at ang konseptong "geothermal" ay kadalasang nauugnay sa mga bulkan at geyser. Sa Russia, ang geothermal na enerhiya ay pangunahing ginagamit sa isang pang-industriya na sukat; halimbawa, mayroong mga planta ng kuryente sa Far Eastern na nagpapatakbo gamit ang init ng ating planeta.

Maraming tao ang sigurado na ang paggawa ng geothermal heating sa bahay gamit ang kanilang sariling mga kamay ay isang bagay na wala sa science fiction. Hindi ba? Ngunit ito ay ganap na hindi totoo! Sa pag-unlad ng mga modernong teknolohiya, ang domestic na paggamit ng "berdeng enerhiya" ay naging posible.

Pag-uusapan natin ang tungkol sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng alternatibong pag-init, ang mga pakinabang at disadvantage nito, at ihambing ito sa mga tradisyonal na sistema ng pag-init. Malalaman mo rin ang tungkol sa kung paano iposisyon ang heat exchanger at kung paano i-install ang geothermal heating gamit ang iyong sariling mga kamay.

Ilang makasaysayang katotohanan

Nang sumiklab ang krisis sa langis noong dekada 70 ng huling siglo, isang matinding pangangailangan ang bumangon sa Kanluran para sa alternatibong mapagkukunan ng enerhiya. Ito ay sa oras na ito na ang unang geothermal heating system ay nagsimulang malikha.

Ngayon ay laganap ang mga ito sa Estados Unidos, Canada at mga bansa sa Kanlurang Europa.

Halimbawa, sa Sweden ay aktibong gumagamit sila ng tubig mula sa Baltic Sea, na ang temperatura ay +4°C. Sa Germany, ang pagpapakilala ng geothermal heating system ay itinataguyod pa nga sa antas ng estado.

Sa Russia mayroong Pauzhetskaya, Verkhne-Mutnovskaya, Okeanskaya at iba pang mga geothermal power plant. Ngunit napakakaunting ebidensya ng paggamit ng enerhiya ng Earth sa ating pribadong sektor.

Tunay na mga pakinabang at kawalan

Kung ang geothermal heating sa pribadong sektor ay nakatanggap ng medyo maliit na pamamahagi sa Russia, nangangahulugan ba ito na ang ideya ay hindi katumbas ng halaga ng pagpapatupad nito? Siguro hindi sulit na ituloy ang isyung ito? Ito ay lumabas na hindi ito ang kaso.

Ang paggamit ng geothermal heating system para sa iyong tahanan ay isang kumikitang solusyon.At may ilang mga dahilan para dito. Kabilang dito ang mabilis na pag-install ng mga kagamitan na maaaring gumana nang mahabang panahon nang walang anumang pagkaantala.

Kung gumamit ka ng mataas na kalidad na antifreeze, sa halip na tubig, sa sistema ng pag-init, hindi ito mag-freeze at ang pagsusuot nito ay magiging minimal.

Inilista namin ang iba pang mga pakinabang ng ganitong uri ng pag-init.

• Ang pamamaraan ng pagkasunog ng gasolina ay hindi kasama. Lumilikha kami ng isang ganap na hindi masusunog na sistema, na, sa panahon ng operasyon nito, ay hindi maaaring maging sanhi ng anumang pinsala sa pabahay. Bilang karagdagan, ang isang bilang ng iba pang mga isyu na may kaugnayan sa pagkakaroon ng gasolina ay inalis: ngayon ay hindi na kailangang maghanap ng isang lugar upang iimbak ito, harapin ang paghahanda o paghahatid nito.
• Makabuluhang benepisyo sa ekonomiya. Sa panahon ng pagpapatakbo ng system, walang karagdagang pamumuhunan ang kakailanganin. Ang taunang pag-init ay ibinibigay ng mga puwersa ng kalikasan, na hindi namin binibili. Siyempre, kapag nagpapatakbo ng isang heat pump, ang elektrikal na enerhiya ay natupok, ngunit ang dami ng enerhiya na ginawa ay makabuluhang lumampas sa dami ng enerhiya na natupok.
• Salik sa kapaligiran. Ang geothermal heating ng isang pribadong bahay sa bansa ay isang solusyon sa kapaligiran. Ang kawalan ng proseso ng pagkasunog ay nag-aalis ng paglabas ng mga produkto ng pagkasunog sa kapaligiran. Kung napagtanto ito ng maraming tao, at ang ganitong sistema ng supply ng init ay laganap, ang negatibong epekto ng mga tao sa kalikasan ay bababa nang maraming beses.
• Compactness ng system. Hindi mo kailangang mag-ayos ng hiwalay na boiler room sa iyong tahanan. Ang kailangan lang ay isang heat pump, na maaaring ilagay, halimbawa, sa basement.Ang pinakamalakas na contour ng system ay matatagpuan sa ilalim ng lupa o sa ilalim ng tubig; hindi mo ito makikita sa ibabaw ng iyong site.
• Multifunctionality. Ang sistema ay maaaring gumana kapwa para sa pagpainit sa malamig na panahon at para sa paglamig sa panahon ng init ng tag-init. Iyon ay, sa katunayan, papalitan nito hindi lamang ang iyong heater, kundi pati na rin ang iyong air conditioner.
• Acoustic comfort. Ang heat pump ay nagpapatakbo ng halos tahimik.

Ang pagpili ng isang geothermal heating system ay cost-effective, sa kabila ng katotohanan na kailangan mong gumastos ng pera sa pagbili at pag-install ng kagamitan.

Sa pamamagitan ng paraan, bilang isang kawalan ng system, tiyak na binanggit nila ang mga gastos na kakailanganin upang mai-install ang system at ihanda ito para sa operasyon. Kakailanganin mong bilhin ang bomba mismo at ilang mga materyales, at isagawa ang pag-install ng panlabas na manifold at panloob na circuit.

Gayunpaman, ang mga gastos na ito ay nagbabayad sa loob lamang ng mga unang taon ng operasyon. Ang kasunod na paggamit ng isang kolektor na inilatag sa lupa o nakalubog sa tubig ay nagbibigay-daan sa makabuluhang pagtitipid.

Bilang karagdagan, ang proseso ng pag-install mismo ay hindi masyadong kumplikado na nangangailangan ito ng pag-imbita sa mga third-party na espesyalista upang maisagawa ito. Kung hindi ka gagawa ng pagbabarena, magagawa mo ang lahat ng iba pa sa iyong sarili.

Dapat pansinin na ang ilang mga manggagawa, sa pagsisikap na makatipid ng pera, ay natutong mangolekta ng geothermal DIY heat pump.

Tungkol sa mga pinagmumulan ng geothermal heating

Ang mga sumusunod na mapagkukunan ng terrestrial thermal energy ay maaaring gamitin para sa geothermal heating:

• mataas na temperatura;
• mababang temperatura.

Kasama sa mga mataas na temperatura, halimbawa, ang mga thermal spring. Magagamit ang mga ito, ngunit ang saklaw ng mga ito ay limitado sa aktwal na lokasyon ng naturang mga mapagkukunan.

Habang sa Iceland ang ganitong uri ng enerhiya ay aktibong ginagamit, sa Russia ang mga thermal water ay matatagpuan malayo sa mga populated na lugar. Ang mga ito ay puro hangga't maaari sa Kamchatka, kung saan ang tubig sa ilalim ng lupa ay ginagamit bilang isang coolant at ibinibigay sa mga mainit na sistema ng tubig.

Ngunit mayroon kaming lahat ng kinakailangang paunang kinakailangan para sa paggamit ng mga mapagkukunang mababa ang temperatura. Ang mga nakapaligid na masa ng hangin, lupa o tubig ay angkop para sa layuning ito.

Ang isang heat pump ay ginagamit upang kunin ang kinakailangang enerhiya. Sa tulong nito, ang pamamaraan ay isinasagawa upang i-convert ang ambient temperature sa thermal energy hindi lamang para sa pagpainit, kundi pati na rin para sa mainit na supply ng tubig sa isang pribadong sambahayan.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang pag-init

Kung pamilyar ka sa kung paano ito gumagana Air conditioner o refrigerator, kung gayon ang pagkakatulad ng mga prosesong ito sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng geothermal heating ay halata. Ang batayan ng sistema ay isang heat pump, na konektado sa dalawang circuits - panlabas at panloob.

Upang ayusin ang isang tradisyunal na sistema ng pag-init sa anumang bahay, kinakailangan na mag-install ng mga tubo para sa transportasyon ng coolant at radiator, kapag pinainit, ang init ay dadaloy sa lugar. Sa aming kaso, kailangan din ang mga tubo at radiator. Binubuo nila ang panloob na tabas ng system. Maaaring idagdag sa diagram mainit na sahig.

Ang panlabas na tabas ay mukhang mas malaki kaysa sa panloob, bagaman ang mga sukat nito ay maaari lamang masuri sa panahon ng pagpaplano at pag-install. Sa panahon ng operasyon, ito ay hindi nakikita dahil ito ay nasa ilalim ng lupa o sa ilalim ng tubig. Ang plain water o antifreeze na nakabatay sa ethylene glycol ay umiikot sa loob ng circuit na ito, na mas pinipili.

Coolant sa panlabas na circuit ito ay pinainit sa estado ng kapaligiran kung saan ito ay nahuhulog, at ipinadala sa isang "pinainit" na form sa heat pump. Sa pamamagitan nito, ang puro init ay inililipat sa panloob na circuit, bilang isang resulta kung saan ang tubig sa mga tubo, radiator at maiinit na sahig ay pinainit.

Kaya, ang pangunahing elemento na nagbibigay-buhay sa buong sistema ay ang heat pump. Kung ang iyong bahay ay may ordinaryong washing machine, alamin: ang pump na ito ay kukuha ng humigit-kumulang sa parehong lugar.

Upang gumana, kailangan nito ng kuryente, ngunit, sa pagkonsumo lamang ng 1 kW, ito ay gumagawa ng 4-5 kW ng init. At hindi ito isang himala, dahil kilala ang mapagkukunan ng "karagdagang" enerhiya - ito ang kapaligiran.

Dalawang uri ng mga lokasyon ng heat exchanger

Mayroong dalawang mga pagpipilian para sa pagpainit ng isang pribadong bahay gamit ang mababang temperatura ng enerhiya mula sa mga elemento ng kapaligiran. Ang batayan ng sistema sa lahat ng tatlong kaso ay isang geothermal pump.

Ang panloob na circuit ay nananatiling hindi nagbabago para sa anumang paraan ng pag-init, at ang pangunahing pagkakaiba ay ang lokasyon ng panlabas na circuit.

Ang geothermal heating ay may kasamang heat exchanger na matatagpuan:

• patayo — matatagpuan sa mga balon na tumatagos o hindi tumatagos sa aquifer;
• pahalang — Ang mga heat exchanger ng mga system ay inilalagay sa isang hukay o bukas na reservoir sa anyo ng isang uri ng coil.

Ang bawat isa sa mga uri ng pag-init na nakalista dito ay nailalarawan sa pamamagitan ng sarili nitong mga katangian, disadvantages at pakinabang.

Kung balak mong lumikha ng gayong sistema ng pag-init gamit ang iyong sariling mga kamay, magiging interesado kang matuto nang higit pa tungkol sa bawat uri.

Opsyon 1. Patayong paglalagay ng panlabas na kolektor

Ang ganitong uri ng pag-init ay batay sa isang kawili-wiling natural na kababalaghan: sa lalim na 50-100 m o higit pa mula sa ibabaw nito, ang lupa ay may pareho at pare-parehong temperatura na 10-12°C sa buong taon.

Upang magamit ang enerhiyang ito sa lupa, ito ay kinakailangan mag-drill ng mga patayong balon. Ang teknolohiya ay halos kapareho sa paghahanda ng pinagmumulan ng pag-inom ng tubig.

Upang mapanatili ang landscape hangga't maaari, maraming mga tubo ang maaaring i-drill mula sa parehong panimulang punto, ngunit sa iba't ibang mga anggulo.

Direktang mai-install ang panlabas na circuit ng system sa mga balon na ito. Papayagan ka nitong epektibong alisin ang init nito sa lupa. Siyempre, ang pamamaraang ito ay halos hindi matatawag na simple at mababang badyet.

Ito ay may kaugnayan sa kaso kapag ang teritoryo na katabi ng bahay ay binuo na, at ang nakakagambala sa tanawin nito ay hindi praktikal. Ang lalim ng pagbabarena ng isang balon ay maaaring umabot mula 50 hanggang 200 metro.

Ang mga tiyak na parameter ng balon ay nakasalalay sa geological na sitwasyon sa site at ang mga parameter ng istraktura sa hinaharap. Ang buhay ng serbisyo ng disenyo na ito ay humigit-kumulang 100 taon.

Upang mag-install ng patayong bersyon ng system na may heat exchanger na kumukuha ng enerhiya ng tubig sa ilalim ng lupa, kakailanganin mong mag-drill ng dalawang balon na nagdadala ng tubig.

Mula sa isa sa kanila, na tinatawag na debit, ang tubig ay iginuhit gamit ang isang bomba, na, pagkatapos ng paglipat ng init, ay pinatuyo sa pangalawa, na tumatanggap ng labasan.

Opsyon #2. Pahalang na pag-aayos ng kolektor ng lupa

Upang ilagay ang panlabas na circuit para sa pahalang na pagpainit, kailangan mong malaman kung gaano kalalim ang pagyeyelo ng lupa sa iyong lugar.

Ang mga tubo ay inilalagay sa ibaba ng antas ng pagyeyelo sa mga pre-prepared trenches, na sumasaklaw sa isang medyo malaking espasyo: upang magpainit ng isang bahay na ang lugar ay 200-250 square meters. m, kailangan mong gumamit ng humigit-kumulang 600 sq. m heat exchanger. Iyon ay anim na raang metro kuwadrado.

Malinaw na sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang dami ng gawaing paghuhukay ay magiging makabuluhan. Bilang karagdagan, kailangan mong isaalang-alang ang lokasyon ng mga puno at iba pang mga halaman sa site sa iyong plano upang hindi ma-freeze ang mga ito. Halimbawa, ang mga tubo ng kolektor ay hindi dapat matatagpuan mas malapit sa isa at kalahating metro mula sa mga puno.

Ang paraan ng pag-install na ito ay ginagamit, bilang panuntunan, sa mga kaso kung saan ang site ay binuo lamang para sa pagtatayo. Ang lahat ng mga kalkulasyon at mga plano para sa pagtatayo ng isang maliit na bahay, pag-aayos ng pag-init nito at pagpaplano ng land plot ay pinakamahusay na isinasagawa nang sabay-sabay.

Paglulubog ng isang pahalang na heat exchanger sa isang reservoir

Ang pamamaraang ito ay nangangailangan ng isang espesyal na lokasyon ng sambahayan - sa layo na mga 100 m mula sa isang reservoir na may sapat na lalim. Bilang karagdagan, ang tinukoy na reservoir ay hindi dapat mag-freeze sa pinakailalim, kung saan matatagpuan ang panlabas na tabas ng system. At para dito, ang lugar ng reservoir ay hindi maaaring mas mababa sa 200 square meters. m.

Ang halatang bentahe ng pamamaraang ito ay ang kawalan ng ipinag-uutos na labor-intensive excavation work, bagaman kailangan mo pa ring mag-tinker sa ilalim ng tubig na lokasyon ng kolektor. At kakailanganin din ang espesyal na pahintulot upang isagawa ang naturang gawain.

Gayunpaman, ang pag-install ng geothermal gamit ang enerhiya ng tubig ay ang pinaka-ekonomiko.

Gawin ito sa iyong sarili: ano at paano

Kung ikaw ay mag-i-install ng geothermal heating sa iyong sarili, pagkatapos ay mas mahusay na bumili ng panlabas na circuit na handa na. Siyempre, isinasaalang-alang lamang namin ang mga paraan upang pahalang na iposisyon ang panlabas na heat exchanger: sa ilalim ng ibabaw ng lupa o sa ilalim ng tubig.

Mas mahirap mag-install ng vertical well collector sa iyong sarili kung wala kang kagamitan at kasanayan sa pagbabarena.

Ang heat pump ay hindi isang napakalaking kagamitan. Hindi ito kukuha ng maraming espasyo sa iyong tahanan. Pagkatapos ng lahat, sa laki ito ay maihahambing, halimbawa, sa isang maginoo na solid fuel boiler. Ang pagkonekta sa panloob na circuit ng iyong tahanan dito ay hindi isang mahirap na gawain.

Sa katunayan, ang lahat ay ginagawa nang eksakto katulad ng kapag nag-oorganisa at mga kable ng pag-init gamit ang tradisyonal na pinagmumulan ng init. Ang pangunahing kahirapan ay ang disenyo ng panlabas na circuit.

Ang pinakamahusay na pagpipilian ay ang paggamit ng isang reservoir kung ang isa ay matatagpuan sa layo na hindi hihigit sa 100 m. Kinakailangan na ang lugar nito ay lumampas sa 200 sq. m, at ang lalim ay 3 m (average na parameter ng pagyeyelo). Kung hindi sa iyo ang anyong tubig na ito, maaaring maging problema ang pagkuha ng pahintulot na gamitin ito.

Kung ang reservoir ay isang lawa na nasa iyong ari-arian, kung gayon ang bagay ay nagiging mas simple. Ang tubig mula sa pond ay maaaring pansamantalang ibomba palabas. Pagkatapos ay madaling gawin ang trabaho sa ilalim nito: kakailanganin mong ilagay ang mga tubo sa isang spiral, na i-secure ang mga ito sa posisyon na ito.

Kakailanganin lamang ang gawaing paghuhukay upang maghukay ng trench, na kakailanganin upang ikonekta ang panlabas na circuit sa heat pump.

Matapos makumpleto ang lahat ng trabaho, ang lawa ay maaaring punuin muli ng tubig. Sa susunod na daang taon, ang panlabas na heat exchanger ay dapat gumana nang maayos at hindi magdulot ng problema sa may-ari nito.

Kung mayroon kang magagamit na kapirasong lupa kung saan kailangan mo lang magtayo ng pabahay at magtanim ng hardin, makatuwirang magplano ng isang pahalang na ground-type na heat exchanger.

Upang gawin ito, dapat kang gumawa ng isang paunang pagkalkula ng lugar ng hinaharap na kolektor, batay sa mga parameter na ipinahiwatig sa itaas: 250-300 sq. m ng kolektor bawat 100 sq. m ng pinainit na lugar ng bahay.

Ang mga trenches kung saan ilalagay ang mga circuit pipe ay dapat na mahukay sa ibaba ng antas ng pagyeyelo ng lupa.

Mas mabuti pa, alisin lamang ang lupa sa lalim ng pagyeyelo nito, ilagay ang mga tubo, at pagkatapos ay ibalik ang lupa sa lugar nito. Ang trabaho ay labor-intensive at kumplikado, ngunit may malaking pagnanais at determinasyon, maaari mong kumpletuhin ito.

Mga gastos at mga prospect ng payback

Ang mga gastos ng kagamitan at pag-install nito sa panahon ng pagtatayo ng geothermal heating ay nakasalalay sa kapangyarihan ng yunit at ng tagagawa.

Ang bawat tao'y pumipili ng isang tagagawa batay sa kanilang sariling mga pagsasaalang-alang at impormasyon tungkol sa reputasyon at pagiging maaasahan ng isang partikular na tatak. Ngunit ang kapangyarihan ay nakasalalay sa lugar ng silid na ihain.

Kung isasaalang-alang natin ang kapangyarihan, ang halaga ng mga heat pump ay nag-iiba sa mga sumusunod na hanay:

• sa 4-5 kW – 3000-7000 mga maginoo na yunit;
• sa 5-10 kW – 4000-8000 mga maginoo na yunit;
• sa 10-15 kW – 5000-10000 mga karaniwang yunit.

Kung idaragdag namin sa halagang ito ang mga gastos na kinakailangan upang maisagawa ang gawaing pag-install (20-40%), pagkatapos ay makakakuha kami ng isang halaga na para sa marami ay tila ganap na hindi makatotohanan.

Ngunit lahat ng mga gastos na ito ay mababawi sa isang napaka-makatwirang time frame. Sa hinaharap, kailangan mo lamang magbayad ng maliliit na gastusin para sa kuryenteng kailangan para patakbuhin ang bomba. At lahat na!

Tulad ng ipinapakita ng kasanayan, ang geothermal heating ay lalong kapaki-pakinabang para sa mga bahay na may kabuuang pinainit na lugar na 150 metro kuwadrado. m. Sa loob ng lima hanggang walong taon, ang lahat ng mga gastos para sa pag-install ng mga sistema ng pag-init sa mga bahay na ito ay ganap na nabawi.

Kung ang geothermal heating ay hindi partikular na hinihiling sa mga may-ari ng mga pribadong bahay, kung gayon ang pagiging epektibo ng mga solar system ay pinahahalagahan na ng mga residente ng timog na mga rehiyon. Teknolohiya mga istruktura ng solar heating ay medyo simple, at ang kahusayan at pagiging praktikal nito ay kinumpirma ng maraming taon ng karanasan sa paggamit ng mga bansang Kanluranin at ng ating mga kababayan.

Para sa karagdagang impormasyon sa mga alternatibong pinagkukunan ng enerhiya, tingnan ang Ang artikulong ito.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Kung mas madali para sa iyo na makita ang visual na impormasyon, kung gayon ang video na ito ay magbibigay-daan sa iyong makita nang eksakto kung paano gumagana ang isang geothermal system, pati na rin matuto nang higit pa tungkol sa kung sino ang nakikinabang sa ganitong uri ng pag-init at kung bakit.

Inaanyayahan ka naming manood ng isang maikling video kung saan ang may-ari ng isang pahalang na kolektor sa ilalim ng lupa ay magsasalita tungkol sa kanyang mga impression sa operasyon nito.Bukod pa rito, sa pamamagitan ng panonood ng video na ito, malalaman mo ang tungkol sa mga patuloy na gastos na nauugnay sa pagpapatakbo ng geothermal heating system.

Ang bawat may-ari ng isang pribadong bahay ay pipili para sa kanyang sarili kung bibilhin ang mga serbisyo ng mga organisasyon ng supply ng mapagkukunan o aasa lamang sa kanyang sarili. Sa paggawa nito, ginagabayan siya ng isang buong listahan ng mga pagsasaalang-alang.

Ang layunin na itinakda namin para sa aming sarili ay hindi para itulak ka sa isang handa na konklusyon, ngunit upang magbahagi ng impormasyon tungkol sa mga opsyon para sa paglutas ng problemang kinakaharap mo.

Mayroon ka bang idadagdag o may mga tanong tungkol sa geothermal heating ng isang pribadong bahay? Maaari kang mag-iwan ng mga komento sa publikasyon. Ang contact form ay matatagpuan sa ibabang bloke.